Плитки Иогансона. Что это и для чего ? Плитки иогансона


Измерительные инструмены: концевые меры длины плоскопараллельные

База линейных измерений в любой промышленной отрасли – плоскопараллельные концевые меры длины (КМД). Они используются для хранения единицы длины и ее воспроизведения. А также для проверки измерительных устройств, их градуировки и установки нуля на приборах, передачи размеров для требуемых настроек и служат натуральным измерителем размеров всевозможных деталей. Набор плоскопараллельных концевых мер длины позволяет провести разметочные работы с особой точностью и наладку станка. Основной функцией КМД считается поддержание единства мер в различных отраслях промышленности.Концевые меры длины, плоскопараллельные

Основные понятия

Инструменты, используемые в качестве измерительных на промышленных предприятиях, в ремонтных организациях или сервисах, должны периодически (на систематической основе) проходить проверку на точность измерений. Естественно, что для проведения поверки нет возможности доставлять измерительный инструмент с различных производств в учреждения, где размещены эталонные размеры.

Эту процедуру, не выезжая за пределы предприятия, позволяют провести концевые меры длины (плоскопараллельные). Они являются образцом или эталоном меры длины. Внешне прибор выглядит как параллелепипед или цилиндр с пронумерованными размерами, находящимися между измерительными плоскостями.

Основная задача плиток Иогансона - сохранение единицы длины и ее передача. Плоскопараллельные концевые меры длины применяют для калибровки, проверки и/или установки размеров на различные измерительные устройства (калибр, микрометр, синусная линейка, индикатор и пр.), а также на контрольные производственные приборы и шаблоны.

Как и сто лет назад

Концевые меры длины впервые были изготовлены швейцарской фирмой «Иогансон». Выполненные из стали в виде прямоугольных параллелепипедов, они появились на парижской Всемирной выставке в 1900 году. Благодаря фирме-изготовителю название «плитки Иогансона» долго сопровождало концевые меры длины (плоскопараллельные). Чуть позже они стали просто «плитками».Плоскопараллельные концевые меры длины, отполированы

В Советском Союзе КМД впервые выпустили на Сестрорецком и Тульском заводах. В серию они были запущены на заводах «Красный инструментальщик» в городе Кирове и московском «Калибре» в начале 30-х годов.

В наши дни с появлением лазерных бесконтактных интерферометров, электроизмерительных приборов, длинномеров, машин, измеряющих координатные точки, высотомеров и других устройств для совершенных измерений роль, назначение и использование КМД претерпели существенные изменения. Тем не менее основное, базовое качество – материальный носитель размера - до сих пор незаменимо. И это несмотря на большое количество современных оптических и электронных средств для точных измерений.

Плоскопараллельные концевые меры длины (плитки Иогансона) выпускают с размерами, которые между измерительными плоскостями составляют от 0,5 до 1000 мм. При необходимости получить произвольный размер, не предусмотренный этой мерой длины, из подходящих плиток путем притирки концевых мер длины друг к другу нужно составить задуманный размер. Притирка должна происходить до момента слипания плиток (то есть они не должны распадаться).

Из чего изготавливают

Сегодня концевые меры длины (плоскопараллельные) выплавляют из высоколегированной стали. Также их делают из керамики и твердых сплавов.

Стальные КМД

Меры длины, изготовленные из стали, например хромистой, хорошо притираются с предметными поверхностями измерительных стоек и другими мерами. Их рабочие поверхности довольно износостойкие, чем объясняется увеличенный срок службы.

Стальные меры обязательно подвергаются закалке, а затем искусственному старению, что дает возможность сохранять точный размер в течение длительного пользования. Твердость рабочей поверхности стальных плиток Иогансона - всегда не менее 800 HV.

К недостаткам можно отнести особую чувствительность к износу рабочих поверхностей, царапинам и возможной коррозии. Перед началом работы с ПКМД с них удаляют защитный смазочный материал, а после проведенных работ снова его наносят. Меры длины (концевые плоскопараллельные), ГОСТ на которые распространяется только на изготовленные из стали, восприимчивы к изменению температурного режима, в том числе и к теплоте рук оператора.Набор плоскопараллельных концевых мер длины

КМД из слава твердых сплавов

Плитки, выплавляемые из карбида вольфрама, прочнее стальных в десять раз. Плюс к этому у них идеальная притираемость. Твердость рабочей поверхности меры из твердого сплава почти в два раза больше (1400 HV) твердости этой поверхности у плиток из стали. Недостаток один – большой вес. Поэтому из твердосплавных концевых мер невозможно собирать блоки для работы с большими размерами.

Плоскопараллельные концевые меры длины (плитки Иогансона), выполненные из циркониевой керамики, считаются самыми устойчивыми к царапинам и износу рабочей поверхности. Керамика, как известно, не боится коррозии, и, следовательно, на пластины из циркониевой керамики не оказывает влияние влажность рук оператора (в отличие от твёрдосплавных и стальных). У мер длины из этого материала наибольшая стабильность и самый длительный срок эксплуатации, что дает возможность увеличить период между поверками.

КМД из керамики не намагничиваются, не требуют особой антикоррозийной защиты и не притягивают пыль. А также они стабильны и способны сохранять размер достаточно долго.

Проведенный анализ показал, что стальные и керамические меры имеют близкий по значению коэффициент теплового линейного расширения. Этот показатель позволяет складывать блоки КМД из керамических и стальных плиток, что делает меры из этих материалов полностью взаимозаменяемыми.Плоскопараллельные концевые меры длины, плитки Иогансона

Стеклянные КМД

Изготавливают концевые меры длины и из стекла. Они применяются для проверки притираемости и поверки плоскостности. А также для проверки плоскостности точных рабочих поверхностей, к примеру, столов стоек. Выпускаются стеклянные КМД диаметром от 50 мм до 75, неплоскостностью менее 0,125 мкм и толщиной 15-20 мм.

Как это работает

Передача и сохранность точного размера с помощью плоскопараллельных концевых мер длины протекает следующим образом.

На специальной установке для измерений проходит проверка размеров первого разряда образцовых концевых мер.

Концевые меры длины (плоскопараллельные), имеющие аттестацию плиток наивысшей точности, хранятся исключительно в лабораторных залах Госстандарта. На промышленных предприятиях, в зависимости от требований норм точности к выпускаемой продукции, применяются плитки от второго до пятого разрядов. Передать точный размер – это периодически сравнивать плитки первого разряда и плитки второго разряда. Затем последние - с плитками уже третьего разряда и далее по схеме. Таким образом, на промышленных предприятиях проверяются все измерительные устройства, начиная с точных и заканчивая грубыми. Результаты проведенных поверок заносятся в паспорт каждого прибора.

Притирка КМД

Притиркой касаемо концевых мер длины считается эффект слипания двух плиток. Плоскопараллельные концевые меры длины отполированы так, что при их совмещении удаляются остатки воздуха, и на них оказывает влияние только атмосферное давление. Поверхностное натяжение оставшихся капель жидкости для смыва смазочного вещества и взаимодействие между молекулами материала, из которого изготовлены плитки, увеличивают силу сжатия.

Если плоскопараллельные концевые меры длины отполированы, то они буду идеально притираться. Эта способность плиток мер длины считается обязательным требованием. Ибо потеря этого качества означает износ поверхности меры.меры длины концевые плоскопараллельные гост

Необходимые принадлежности

Для собирания плиток в блоки КМД и закрепления их с целью обеспечить удобство пользования используют набор принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины. Он применяется достаточно широко. Принадлежности, например, нужны для поверки или установки на размер различных измерительных устройств. Это могут быть микрометрические и индикаторные нутромеры, калибры и пр.

В набор обязательно входят боковики разных размеров, что дает возможность проводить как внутренние, так и наружные измерения. Это особенно важно при выпуске продукции высокой точности небольшими сериями. В этом случае принадлежности нужно установить на максимальный размер выпускаемого изделия и на минимальный. То есть используются они как двухсторонний калибр с проходной стороной и непроходной.

Для разметочных работ используют дополнительный разметочный набор, к которому прилагаются державки для особо точных измерений.

Также в набор входят: стяжки, боковики плоскопараллельные и радиусные, трёхгранная линейка, боковик центральный и чертильный, основание, сухари и щупы. Последние необходимы для того, чтобы определить величину зазора между притертыми поверхностями. Щупы – это стальные пластины, минимальный размер которых – 0,02 мм, максимальный – 1,0 мм. Градация у них через 0,01 мм и 0,05 мм.Плоскопараллельные концевые меры длины, плитки

Чтобы с помощью щупа определить величину зазора, нужно поместить его между поверхностями. Щуп должен двигаться с небольшим усилием и ни в коем случае не западать и не двигаться свободно. По сумме толщины щупов, в зазор вошедших полностью, и определяется его величина.

Калибровка и поверка КМД

Плоскопараллельные концевые меры длины очень важны в иерархической цепочке передачи размера от образца длины (метра): они являются стабильным материальным носителем константы размера.

Перенос эталонного метра, базой которого является длина световой волны, на эталонные концевые меры длины проходит с помощью глубоких интерференционных измерений. Таким образом, получается эталон меры длины, относящийся к классу К. Далее, согласно поверочной схеме, его переносят на другие меры.

В соответствии с главным назначением КМД (обеспечение единства измерений и передача размеров эталонной длины) разработаны поверочные схемы. Для этих же целей выпускают меры длины различной точности по разрядам и классам. Поверка мер длины (концевых, плоскопараллельных) проходит специальными приборами.Набор принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины

Самым первым из них был специально изобретенный микрометр. Он отличался повышенной точностью. Шли годы, приборы совершенствовались. Сегодня они выдают результаты наивысшей точности и перестали быть редкостью. Многие лаборатории имеют поверочные приборы. К тому же КМД можно с легкостью поверять инкрементными и индуктивными фотоэлектрическими компараторами, которые находятся в свободном доступе. И методы проведения измерений на этих приборах давно отработаны. Плюсом этого метода является упрощение поверочной схемы мер длины. Некоторым недостатком считается дороговизна устройств и высокие требования к квалификации специалиста, работающего с ними. И погрешность. Она настолько мала, что на других устройствах результаты измерений перепроверить достаточно трудно.

Основные методы поверки

Методов поверки существует четыре:

- Косвенные измерения заданной величины.

- Прямые замеры заданной величины.

- Сравнение с привлечением компаратора.

- Непосредственное сравнение с эталоном.

fb.ru

Концевые меры длины.

Плитки Иогансона.

Чтобы добиться широчайшего применения принципа взаимозаменяемости, чтобы осуществить его не только внутри партии, полученной с отдельной машины, но и в масштабе всего завода, затем в масштабе всей страны и, наконец, в международном масштабе, нужна единая база точных линейных измерений. Такую базу, как уже подробно говорилось раньше, промышленность получила с введением в большинстве стран в 1885 г. метрической системы мер. Многоступенчатая лестница последовательно поверяемых образцовых мер — эталонов — ведет от международного прототипа метра до практически применяемых в производстве точных мерительных инструментов.

Заводскими эталонами для линейных измерений служат замечательные плитки Иогансона. Именно о их помощью улавливаются разности между двумя размерами предельного калибра, выражаемые иной раз несколькими микронами. Эти же плитки помогают «уличить в неточности»

Рис. 34. Фабричная марка плиток Иогансона

износившийся инструмент или переставить на сотые и даже тысячные доли миллиметра чувствительные мерительные стерженьки регулируемой предельной скобы.

Около 1900 г. шведский инженер Карл Иогансон, работая над изготовлением точных калибров — эталонов мер длины, годных для применения в условиях заводских лабораторий и даже в цеховой обстановке, пришел к следующему выводу: если бы удалось 1) изготовить набор различных стальных плиток с весьма точными размерами между мерительными плоскостями, 2) обеспечить неизменность этих размеров, 3) путем комбинирования плиток получать любые размеры в пределах определенного размерного промежутка (например от 1–100 мм), то такой набор мог бы служить универсальным и в то же время весьма точным заводским эталоном длин.

Но создать такой набор было трудной задачей. Прежде всего надо было найти подходящий материал для пластинок, такую сталь, высокие качества которой обеспечили бы неизменность размеров после термообработки и в то же время большую износостойкость. Надо было далее найти способы изготовления плиток с идеально плоскими зеркальными мерительными поверхностями. Наконец, надо было установить, каковы должны быть размеры отдельных плиток набора, чтобы с их помощью получать любые размеры внутри заданного размерного промежутка. Все эти задачи были успешно разрешены Иогансоном. Он никому, разумеется, не открывал декрета производства его плиток. В капиталистическом мире каждый стремится извлечь из своего изобретения наибольшую выгоду только для себя. Завод, построенный Иогансоном, вскоре сделался мировым поставщиком. Надпись на его фабричной

Рис. 35. Ящики с набором в 103 плитки

марке так и гласит: «Плитки Иогансона — мировой стандарт!» А рисунок самой марки как бы подтверждает это (рис. 34). На нем изображена скоба, составленная из плиток Иогансона и измеряющая диаметр земного шара.

Наиболее распространенный набор состоит из 103 плиток, уложенных в специальный ящик (рис. 35). Две противоположные мерительные поверхности каждой плитки отшлифованы и притёрты с высокой тщательностью. На каждой плитке обозначено расстояние между мерительными плоскостями. Набор состоит из трех серий плиток. В первую серию входит 50 плиток, в том числе 49 плиток, имеющих размеры от 1,01 мм до 1,49 мм (причем каждая последующая плитка больше предыдущей на 0,01 мм), и одна плитка размером в 1,005 мм. Вторая серия состоит из 49 плиток размерами от 0,50 мм до 24,5 мм; здесь каждая последующая плитка больше предыдущей на 0,50 мм. Третья серия состоит ив 4 плиток размерами в 25 мм, 50 мм и 100 мм. Соединив несколько имеющихся в наборе пластинок, можно в известных пределах получить любой размер с точностью до 0,01 мм.

«КЛЕЙ-НЕВИДИМКА»

Известно, что склеивание бумаги, дерева и других материалов — задача несложная. Канцелярский, столярный и всякий другой клей достаточно надежные средства. Но не существует клея для более или менее прочной оклейки двух кусков металла. И, однако, Иогансон нашел возможность «склеивать» свои плитки: он нашел невидимый «клей» для металла.

Это «склеивание» плиток Иогансона делается следующим образом. Сблизив мерительные плоскости плиток (рис. 36а, 36б), начинают притирать их друг к другу. Для этого верхнюю пластинку двигают поступательно по нижней и одновременно вращают ее но плоскости скольжения в обе стороны (рис. 36, в и г). В результате такого комбинированного движения плитки соединяются настолько крепко, что образует как бы одно целое, один калибр, который можно держать, как показано на рис. 36 д.

В 1917 г. Иогансон сумел так притереть две свои плитки, что они не разъединились даже под действием силы в 100 килограммов. Такой притиркой можно «склеить» не только две, но и несколько плиток и получить калибр, размер которого равен сумме размеров притертых плиток (рис. 37).

Свойство точно шлифованных поверхностей крепко приставать друг к другу давно уже известно ученым. Витвортбольше пятидесяти лет назад заметил это свойство у поверочных плит, поверхности которых смазаны тонким

Рис. 36. Притирка друг к другу двух плиток Иогансона
Рис. 37. Несколько плиток Иогансона, притертые друг к другу

слоем масла или другой жидкости. Для разъединения таких плит приходится иной раз сдвигать их одну по другой, так как отделить их обычным путем оказывается невозможным.

Чем тоньше пленка жидкости между поверхностями, тем труднее, даже путем сдвигания, разъединять плиты. Некоторые ученые предположили, что прочное соединение вызывается силой атмосферного давления. Однако выяснилось, что если притирать плитки в безвоздушном пространстве (опыты проф. Тиндаля), то свойство сцепления сохраняется полностью.

Тиндаль решил, что между притираемыми плитками остается настолько ничтожное пространство, что начинают действовать силы молекулярного притяжения.

Предположение Тиндаля давало очень правдоподобный ключ к разгадке прочного соединения стальных плиток. Плитки соединяются под действием молекулярного притяжения. Оно начинает проявляться при максимальной близости между поверхностями, обусловленной исключительной точностью изготовления мерительных плоскостей и тщательным притиранием их друг к другу.

В 1911 г. явление «слипания» заинтересовало английского ученого Бэджетта, который снова тщательно обследовал его. И тут обнаружилась любопытная подробность; если перед притиранием переусердствовать в очистке поверхностей, применив для этой цели спирт или керосин, и этим уничтожить все следы жира на поверхности, то прилипание значительно ослабляется. Но, если нанести на мерительные поверхности тончайший слой жира или водяного пара, они снова тесно соединяются. Сила, сцепления, равная силе, которую надо приложить, чтобы разъединить плитки, зависела от того, какая жидкость нанесена на притираемые поверхности.

Площадь притираемых поверхностей плиток, которыми пользоваться в своих опытах Бэджетт, равнялась 4,5 см2. На эту поверхность он попеременно наносил слои различных жидкостей. Сначала это были слои так называемых «тяжелых масел» (масла, получаемые при переработке нефти). Наощупь они кажутся липкими. В этих случаях для разъединения плиток необходима была сила около 14 кг. При введении парафина понадобилась для разъединения сила в 20 кг, а при введении обыкновенной водопроводной воды даже в 30 кг. Бэджетт доказал, что для притираемых поверхностей «клеем» служит жидкость, и лучшим «клеем» является» простая вода — «клей-невидимка».

Почему же жидкости, которыми нельзя склеить и двух картонок, оказались таким чудесным «клеем» для зеркально плоских поверхностей плиток Иогансона?

Рис. 38. Опыт с капелькой жидкости Рис. 39. Самоповерка плиток

Причину этого явления исследовало много ученых. Их труды в этой области основаны на законах физики. Приведем здесь только вывод, к. которому пришли эти ученые.

Чем тоньше слой жидкости, тем крепче сцепление. Это доказал опытным путем доктор Рольт — старший метролог английской Национальной физической лаборатории.

В центре круглой диаметром в 23 мм мерительной поверхности стального концевого калибра помещалась капелька жидкости (рис. 38). К этой поверхности притирали, прижимая к капельке, стеклянную пластинку с особо точной плоской поверхностью. Стеклянную пластинку брали для того, чтобы можно было сквозь стекло наблюдать, как ведет себя жидкость. Площадь, покрытая жидкостью, все увеличивалась и к тому моменту когда стеклянная пластинка хорошо притерлась, по видимому, достигла определенной неизменной величины.

После этого притертые калибр и пластинку оставили в покое в таком положении, которое позволяло проверять размеры диаметра D жидкостного пятна. Эти измерения

Рис. 40. Скобой, составленной из плиток, поверяется размер мерительной пробки

показали, что пятно продолжает расти, правда, очень медленно. Увеличение диаметра продолжалось в течение двух часов, шло все медленнее и, наконец, прекратилось вовсе.

Отсюда был сделан вывод, что сила сцепления выросла в сравнении с первым моментом после притирки.

При этом толщина слоя жидкости, так крепко «склеивающей» притертые поверхности, как показали специальные очень тщательные измерения, выражалась в тысячных долях миллиметра. Ученые доказали, что при таких именно толщинах слоя молекулы определенных жидкостей весьма прочно сцепляются с притертыми поверхностями и оказывают высокое сопротивление попыткам их разъединить.

Если поверхности плиток обработаны с необходимой высокой точностью до трех или пяти десятитысячных миллиметра, то плитки выдерживают своего рода притирочнуюсамоповерку (рис. 39). Контрольная плитка длиной хотя бы в 20 мм «склеивается» по своим мерительным поверхностям с двумя другими плитками (на указанном рисунке 13 и 12,5 мм). Затем в получившуюся скобу укладывается с помощью притирки ряд плиток, длина которых в сумме также равна 20 мм. Этот опыт проходит успешно только при пользовании высококачественными не изношенными плитками. Еще показательнее поверка, показанная на рис. 40. Скобой, составленной из плиток,

Рис. 41. Поверка переставной скобы

поверяется размер мерительной пробки. Легко понять, что сумма даже микроскопических погрешностей в поверхностях плиток не позволяла бы осуществить сборку плиток, как показано на рис. 39 или поверку по рис. 40.

Похожие статьи:

poznayka.org

Плитки Иогансона. Что это и для чего ? |

Плитки Иогансона. Что это и для чего ?

  • Концевые меры, меры длины с постоянным значением размера между двумя взаимно параллельными измерительными плоскостями. Появление Концевые меры относится к 1900, когда на Всемирной выставке в Париже фирма Иогансон (Швеция) демонстрировала Концевые меры, из которых можно было составлять блоки на основе свойства притираемости. Поэтому иногда Концевые меры такого типа называются плитками Иогансона. производство Концевые меры в СССР впервые было налажено на Тульском и Сестрорецком заводах, а начиная с 30-х гг. Концевые меры выпускаются серийно, их производство сосредоточено на инструментальных заводах «Калибр» (Москва) и «Красный инструментальщик» (Киров) . Концевые меры служат для передачи значений размера от государственного эталона длины до изделия. Применение Концевые меры обеспечивает единство средств измерений в машиностроении. Концевые меры поверяют контрольно-измерительные средства, устанавливают измерительные средства на номинальный размер, настраивают станки и приспособления, устройства для разметочных работ и т. д. Концевые меры имеют форму прямоугольного параллелепипеда или кругового цилиндра. Цилиндрические Концевые меры изготовляются обычно размерами от 25 до 1000 мм через каждые 25 мм. Они используются чаще всего для поверки измерительных машин. В Советском Союзе распространены преимущественно стальные Концевые меры в виде прямоугольного параллелепипеда размером от 0,1 до 2000 мм с градацией номинальных значений 0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 10; 25; 50; 100 и 1000 мм. Размеры измерительных поверхностей 5´15 мм для Концевые меры до 0,29 мм, 9´30 мм — для Концевые меры до 10 мм и 9´35 — для Концевые меры свыше 10 мм. Концевые меры с размером свыше 100 мм имеют два отверстия диаметром 12 мм на расстоянии 25 мм от измерительных поверхностей для скрепления двух мер специальными стяжками. Концевые меры выпускаются в одном футляре наборами, чтобы можно было составлять блоки для измерения любого размера, собирая их из возможно меньшего числа Концевые меры (не более 5 штук) . В СССР выпускается (1972) 15 наборов, из них в самом большом насчитывается 116 Концевые меры с номинальными размерами от 0,5 до 100 мм. Для проверки и разметки размеров до 1500 мм Концевые меры используют со специальными наборами принадлежностей. При работе с Концевые меры используют также свойство притираемости. В процессе перемещения одной Концевые меры по поверхности другой при наличии тончайшего слоя смазки возникает сцепление между их поверхностями, и при этом истекает смазка, аккумулированная в микропорах Концевые меры Это позволяет составлять блоки из Концевые меры размером до 100 мм без дополнительного крепления. Для обеспечения притираемости Концевые меры должны иметь шероховатость рабочих поверхностей 13—14-го класса, а твердость материала должна быть не ниже 62 HRC. Размер блока отличается от размера входящих в него Концевые меры не менее 0,1—0,05 мкм для каждого промежуточного слоя. Параметрами точности плоскопараллельных Концевые меры являются длина перпендикуляра, опущенного из любой точки измерительной поверхности Концевые меры на противоположную поверхность, и отклонение от плоскопараллельности — разность между длиной Концевые меры в данной точке и срединной длиной. Точность Концевые меры в СССР нормируется классами точности (от 0 до 4) и разрядами (от 1 до 5). Класс определяется допустимыми отклонениями от длины и плоскопараллельности, а разряд присваивается в зависимости от точности измерения при аттестации длины и допустимого отклонения от плоскопараллельности. Набор Концевые меры наивысшего разряда, имеющийся на предприятии, называется основным и используется как исходный для поддержания единства мер на этом предприятии. В иностранной практике отсутствует разделение точности Концевые меры по классам и разрядам.
  • Примером образцовых в одних и рабочих мер длины в других случае являются мерительные плитки (плитки Иогансона) — плоскопараллельные концевые меры длины в форме плиток, изготовленные из инструментальной легированной стали с высокой точностью; рабочий размер их определяется расстоянием между двумя параллельными измерительными плоскостям. Размеры плиток поддаются измерению непосредственно в длинах волн с очень высокой точностью (до 5* 10-8 м) и потому большое число операций по градуировке и поверке приборов производится с их помощью. Плитки обладают очень полезным для их практического применения свойством — притираемостью, т. е. способностью прочно сцепляться между собой измерительными поверхностями (размер блока из нескольких плиток практически равен сумме размеров отдельных плиток, входящих в блок) . Наибольшее распространение получил набор плиток от I до 100 мм. По величинам допусков на изготовление плитки разделены на пять классов точности (например, допустимые отклонения плиток до 10 mм составляют: + 0,0001 мм — нулевой класс; + 0,0025 мм — четвертый класс) . Применение плиток в качестве образцовых мер предусматрива-ется поверочными схемами соответствующих ГОСТов. (ГОСТ 9038-59). http://revolution.allbest.ru/physics/00011216_0.html Каждый атом представляет собой магнитный диполь. При близком расстоянии атомы прижимаются друг к другу магнитными силами. Это ни только подтверждено опытом, но и существуют мерительный инструмент — плитки Иогансона. Притертые друг к другу эти плитки соединяются, и для того чтобы их разорвать требуется немалая сила. Это притягивание можно конечно обнаружить и на малых расстояниях, что естественно и обнаружили физики в упомянутых экспериментах. Но тут гравитация не причем. Тут действуют магнитные силы. У атомов разных пластинок появляется общие магнетоны, которые, излучаясь из южных полюсов одних атомов поглощаются северными полюсами других атомов, а излучаясь из южных полюсов последних возвращаются в северные полюса исходных. Создается у атомов разных пластинок замкнутый поток магнетонов, который и осуществляет стягивающие силы пластинок. http://www.scorcher.ru/articles/art.php?id_art=32
Внимание, только СЕГОДНЯ!

goxi.ru

Измерительные инструменты. Плоскопараллельные концевые меры длины или плитки.

Плоскопараллельные концевые меры длины - ПКМД



Измерительный инструмент, используемый в промышленном производстве, на сервисных и ремонтных предприятиях и в других сферах хозяйственной деятельности нуждается в периодической проверке на точность измерений (поверке). По понятным причинам, невозможно систематически (или даже периодически) доставлять весь арсенал измерительного инструмента в учреждения, где хранятся эталоны размеров, аттестованные, как меры наивысшей точности. Для упрощения процедуры поверки рабочих измерительных инструментов служат плоскопараллельные концевые меры длины или плитки Иогансона, которые представляют собой образцовые меры длины (эталоны), выполненные в форме прямоугольного параллелепипеда или круглого цилиндра с нормируемыми размерами между измерительными плоскостями.

Концевые меры применяют для хранения и воспроизведения единицы длины, для поверки и калибровки мер и измерительных приборов, для установки приборов на ноль при относительных измерениях, для непосредственных измерений размеров изделий, а также для особо точных разметочных работ и наладки станков. Главное достоинство КМД в том, что они являются точным материальным носителем размера, КМД сохраняют размер и форму в течение многих лет.

Концевые меры длины, выполненные в виде стальных прямоугольных параллелепипедов, впервые были изготовлены фирмой Иогансон (Швеция) и представлены на Всемирной выставке в Париже 1900 году. Поэтому в просторечии КМД долгое время назывались плитками Иогансона, а со временем просто плитками.плоскопараллельные концевые меры длины Производство КМД в СССР впервые было налажено на Тульском и Сестрорецком заводах, а начиная с 30-х гг. КМД выпускались серийно, их производство было сосредоточено на инструментальных заводах «Калибр» (Москва) и «Красный инструментальщик» (Киров).

В последнее время с появлением электронных приборов, бесконтактных лазерных интерферометров, длинномеров, высотомеров, координатно-измерительных машин и других приборов для абсолютных измерений применение, назначение и роль концевых мер длины при технических измерениях существенно изменились. Тем не менее, самым важным качеством КМД в отличие от большинства современных электронных и оптических средств измерений, является то, что они являются материальным носителем размера. В этом качестве пока КМД ничем заменить нельзя.

Передача и хранение точных размеров с помощью плиток происходит по следующей схеме. На специальной измерительной установке проверяют размеры эталонных концевых мер 1-го разряда. Плитки, аттестованные, как плитки наивысшей точности, имеются в основном только в проверочных лабораториях Госстандарта. На предприятиях в зависимости от требований точности к выпускаемым изделиям, имеются плитки от 2-го до 5-го разрядов. Передача точного размера заключается в периодическом сравнении плиток 1-го разряда с плитками 2-го разряда, плиток 2-го разряда – с плитками 3-го разряда и т. д. А затем с помощью плиток в строго установленные сроки на предприятиях и в лабораториях проверяют все измерительные средства – от самых точных, до грубых. Результаты этих проверок заносятся в паспорта измерительных приборов и инструментов.

Итак, главным предназначением плиток ПКМД является сохранение и передача единицы длины. Концевыми мерами проверяют, калибруют или устанавливают на размер средства измерений (СИ) (микрометр, калибр, индикатор, синусная линейка и т. д.), различные контрольные производственные шаблоны и устройства.

Плоскопараллельные концевые меры длины (ПКМД, меры концевые плоскопараллельные, плитки Иогансона) изготавливают с размерами между измерительными плоскостями от 0,5 до 1000 мм. Для получения произвольных размеров, не предусмотренных ПКМД, из отдельных плиток составляют блоки необходимого размера путем «притирания» мер друг к другу до состояния, когда отдельные плитки не распадаются (слипаются).

***

Руководство по обращению с концевыми мерами длины

Концевые меры выпускают в виде наборов, по 9, 10, 32, 42, 83, 87 и 103 шт, упакованных в деревянные или пластмассовые футляры, в которых каждой отдельной мере отведено свое место, с соответствующим указанием номинального размера. Градация (шаг) размеров концевых мер в наборах - от 0,001, затем 0,01; 0,1; 0,5; 1 и 10 мм, что практически позволяет составить любой размер с точностью до 1 мкм.

При наборе концевых мер в блоки нужно стремиться к минимальному количеству плиток (мер). Расчет количества плиток следует начинать с подбора наименьших по размеру. Притирку промытых бензином или уайт-спиритом плиток производят в обратном порядке: берут сначала плитку наибольшего размера, затем следующую по длине и, наконец, самую малую меру. По концам собранного блока притирают защитные боковые меры, учитывая их размер в блоке. Для формирования блоков и надежной фиксации используются наборы принадлежностей. В России выпускается три вида наборов:

  • полный (тип ПК-1), для измерений наружных и внутренних размеров до 320 мм;
  • малый (тип ПК-2), для измерений наружных и внутренних размеров до 160 мм;
  • разметочный (тип ПК-3), для разметочных работ вместе с полным или малым измерительным набором.
составление блоков плоскопараллельных концевых меры длины

Плоскопараллельные плитки - очень точный инструмент и поэтому обращаться с ними нужно бережно.

При составлении набора плиток (блока) всегда стремятся получить его из наименьшего количества плиток, так как с увеличением количества плиток в блоке возрастает погрешность.

Для получения блока из наименьшего количества плиток нужно руководствоваться следующим правилом: сначала брать плитку, соответствующую последним знаком данного размера, затем предпоследним и т. д. Когда дробная часть числа готова, надо вычесть из целой части размера сумму целых миллиметров, подобранных при составлении дробной части, и взять соответствующую плитку в целых мм.

Пример: необходимо собрать блок 71,875 мм. Порядок сборки блока:1-я плитка - 1,005 мм; 2-я плитка - 1,37 мм; 3-я плитка - 9,5 мм; 4-я плитка - 60 мм; Итого: 71,875 мм.

Общие правила пользования плоскопараллельными концевыми мерами длины:
  • Измерение производится при температуре окружающего воздуха t = 20°С.
  • Измеряемый объект должен быть чисто вытерт от грязи и промыт бензином.
  • Плоскости, непосредственно соприкасающиеся при измерении с плитками, не должны иметь забоин, заусенцев.
  • При работе с плитками недопустимо прикасаться руками к мерительным поверхностям.
  • Измерительные плитки и принадлежности к ним не должны подвергаться ударам и падению.
  • После работы плитки должны быть промыты первосортным бензином, насухо вытерты и смазаны бескислотным бензином.

***



Притирка концевых мер длины

Притиркой при использовании КМД называют эффект прилипания двух плиток с плоскими отполированными гранями. Притирка удаляет весь воздух между гранями и плитки сжимаются атмосферным давлением. Поверхностное натяжение остатков промывочной жидкости и межмолекулярное взаимодействие материала плиток увеличивает силу сжатия.

Способность плиток КМД к притирке (притираемость) является обязательным требованием. Потеря притираемости означает недопустимый износ поверхностей. Нельзя путать притирку КМД с созвучным процессом доводки-притирки поверхностей, который является методом чистовой абразивной обработки.

***

Точность концевых мер длины

Согласно российским стандартам КМД делятся на образцовые меры длины и рабочие меры длины. Для образцовых мер указывается разряд, для рабочих - класс точности. Образцовые концевые меры длины предназначены для поверки измерительного инструмента и рабочих КМД.

концевые меры длины

Допустимые отклонения размеров и другие требования к образцовым КМД указаны в МИ 1604-87. Рабочие КМД предназначены для задания размеров при слесарных работах. Допустимые отклонения размеров рабочих КМД классов точности 00, 01, 0, 1, 2 и 3 указаны в ГОСТ 9038-90. Концевые меры длины 4-го и 5-го классов точности специально не изготавливаются, эти классы присваиваются изношенным и восстановленным КМД на основании таблиц допустимых отклонений, указанных в МИ 1604-87. В других странах приняты иные методы классификации КМД.

Помимо длины также нормируется плоскопараллельность рабочих поверхностей КМД. Контроль плоскостности измерительных поверхностей концевых мер длины проводится с помощью интерференции по плоскопараллельной стеклянной пластине, а контроль параллельности рабочих поверхностей с помощью оптикаторов, интерферометров, измерительных машин, длинномеров и т. д. Меры не соответствующие заданной плоскостности могут быть восстановлены доводкой. Линейные размеры контролируются с помощью измерительных машин ИЗМ, а также методом компарирования от мер более высокого разряда и/или класса. Мерам не соответствующим своему классу точности может присваиваться более низкий класс вплоть до 5-го.

***

Материалы, применяемые для изготовления ПКМД

Концевые меры длины изготовляются из хромистой стали с высоким качеством обработки измерительных поверхностей и высокой притираемостью (усилие сцепления составляет от 3 до 8 кгс), обладают относительно низкой износоустойчивостью. Концевые меры длины, выполненные из высокопрочного твердого сплава по износоустойчивости в 2,5-3 раза превосходят меры, изготовленные из хромистой стали. Визуально твердосплавные меры имеют темно-серый цвет, внешне отличаются от стальных плиток, и по массе заметно тяжелее.

Зарубежные производители изготавливают концевые меры из керамики (алюмооксид, двуокись циркония, карбид вольфрама и т. п.), они отличаются высокой износоустойчивостью (в 6-10 раз превосходят стальные), практически не подвержены коррозии, имеют низкую теплопроводность (в результате снижается температурная погрешность), существенно легче стальных, не намагничиваются. Стоимость керамических мер примерно в 3-5 раз выше стальных. Разные материалы имеют неодинаковые степени линейного температурного расширения, у стальных мер 11,5-13 мкм на градус на метр, у твердосплавных 4,5 мкм на градус на метр и у керамических 9,5 мкм на градус на метр.

***

Нормативные документы по концевым мерам длины

Порядок изготовления, проверки, использования и хранения концевых мер длины устанавливают следующие нормативные документы:

  • ГОСТ 9038-90 Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия;
  • МИ 1604-87 ГСИ. Меры длины концевые плоскопараллельные. Общие требования к методикам поверки;
  • МИ 2079-90 ГСИ. Меры длины концевые плоскопараллельные образцовые 3 и 4-го разрядов и рабочие классов точности 1-5 длиной до 100 мм. Методика поверки (МП);
  • ГОСТ 4119-76 Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины;
  • МИ 2066-90 Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины. Методика контроля.
  • ISO 3650 Стандарт концевых мер (в том числе керамических) Евросоюза;
  • BS 4311 Британский стандарт концевых мер (для дюймовой системы исчисления).

***

Пластины стеклянные плоскопараллельные и интерференционные

Пластины стеклянные плоскопараллельные и интерференционные предназначены для проверки притираемости и плоскостности полированных поверхностей интерференционным методом, взаимной параллельности измерительных поверхностей микрометров и другого оборудования, а также измерений длины сравнением с концевыми мерами интерференционным методом. Представляют собой стеклянные призмы с полированными рабочими гранями. Для интерференционных измерений снабжаются источниками контрастного монохроматического света.

***

Методы и средства контроля и измерения углов



k-a-t.ru

Концевые меры длины - Мекка инструмента

Концевые меры длины (плитки Иогансона, КМД) – это эталонная или образцовая мера длины с постоянным значением размера между плоскими, параллельными друг другу поверхностями выполненная в виде прямоугольного параллелепипеда или цилиндра. Часто встречается название плоскопараллельные концевые меры длины. Наибольшее применение получили меры длины в форме параллелепипеда, цилиндрические в основном применяются для контроля измерительных машин и выпускаются с большим шагом длин – 25 мм в диапазоне от 25 до 1000 мм. Прямоугольные плоскопараллельные концевые меры длины имеют размер от 0,1 до 2000 мм и шаг номинальных значений от 0,001 до 1000 мм. Меры длиной более 25 мм имеют специальные отверстия для крепления стяжками.

Концевые меры длины, ГОСТ и класс точности

Класс точности мер длин определяется величиной отклонения от номинального размера, отклонением плоскостей от идеального, плоскопараллельного взаимного расположения и качества притираемости.

В российских стандартах меры подразделяются на образцовые и рабочие. Первые используются в качестве исходных эталонов в калибровочных и измерительных лабораториях для поверки инструментов и рабочих мер. При производстве, для задания размеров при слесарных работах и настройки станков, используются рабочие концевые меры длины, ГОСТ 9038-90 определяет для них классы точности 00, 01, 0, 1, 2 и 3.

Международный стандарт ISO 3650:1998 устанавливает четыре класса плоскопараллельных концевых мер длины – К, 0, 1 и 2. Первые два являются образцовыми, классы 1 и 2 – как рабочие для измерений, калибровки измерительных инструментов и настройки станков.

Виды наборов концевых мер длины

Плоскопараллельные концевые меры длины предлагаются в продажу в виде наборов количеством от 7 до 112 длин. В футляре для каждой концевой меры имеется своё место с указанием номинального размера. Диапазон классов точности для каждого набора зависит от материала изготовления – хромистая сталь или твердый сплав. Последний менее подвержен температурному расширению и истираемости. Есть набор концевых мер длины изготовляемый только из стали (например №8), есть исключительно твердосплавный (например, №12). Всего существует 24 набора. Ниже представлена таблица концевых мер длины ГОСТ 2875-88:

Номер набора Число мер в наборе Градация мер Номинальные значения длины мер, мм Число мер Класс точности, сталь Класс точности, твёрдый сплав
1 83 - 1,005 1 0; 1; 2; 3 1; 2; 3
0,01 1-1,5 51
0,1 1,6-2 5
- 0,5 1
0,5 2,5-10 16
10 20-100 9
2 38 - 1,005 1 1; 2 (3) 1; 2 (3)
0,01 1-1,1 11
0,1 1,2-2 9
1 3-10 8
10 20-100 9
3 112 - 1,005 1 0; 1; 2 (3) 1; 2 (3)
0,01 1-1,5 51
0,1 1,6-2 5
- 0,5 1
0,5 2,5-25 46
10 30-100 8
4 11 0,001 2-2,01 11 0; 1 (2) -
5 11 0,001 1,99-2 11 0; 1 (2) -
6 11 0,001 1-1,01 11 0; 1 (2) 0 (1)
7 11 0,001 0,99-1 11 0; 1 (2) 0 (1)
8 10 - 50 (защитные) 2 0; 1; 2; 3 -
25 125-200 4
50 250-300 2
100 400-500 2
9 12 - 50 (защитные) 2 0; 1; 2; 3 -
100-1000 10
10 20 0,01 0,1-0,29 20 1; 2 (3) -
11 43 0,01 0,3-0,7 41 0; 1; 2 (3) -
0,1 0,8-0,9 2
12 74 - 1,005 1 - 1; 2; 3
0,01 0,9-1,5 61
0,1 1,6-2 5
- 0,5 1
0,5 2,5-5 6
13 11 - 5 1 1; 2 (3) -
10 10-100 10
14 38 0,5 10,5-25 30 0; 1; 2 (3) -
10 30-100 8
15 29 - 1,005 1 1; 2 (3) -
0,01 1-1,1 11
0,1 1,2-2 9
1 3-10 8
16 19 0,001 0,991-1,009 19 0; 1 (2) 0,1
17 19 0,001 1,991-2,009 19 0; 1 (2) -
20 23 - 0,12; 0,14; 0,17; 0,2; 0,23; 0,26; 0,29; 0,34; 0,4; 0,43; 0,46; 0,57; 0,7; 0,9; 1; 1,16; 1,3; 1,44; 1,6; 1,7; 1,9; 2; 3,5 - 1 (2) -
21 20 - 5,12; 10,24; 15,36; 21,5; 25; 30,12; 35,24; 40,36; 46,5; 50; 55,12; 60,24; 65,36; 71,5; 75; 80,12; 85,24; 90,36; 96,5; 100 - 1 (2) -
22 7 - 21,2; 51,4; 71,5; 101,6; 126,8; 150; 175 - 3 3
23 13 - 1; 1; 1,05; 1,1; 2; 2; 21,2; 51,4; 71,5; 101,6; 126,8; 150; 175 - - 2; 3
24 25 - 1; 1; 1,04; 1,05; 1,06; 1,1; 1,11; 1,12; 1,13; 1,17; 1,18; 1,19; 2; 2; 21,2; 51,4; 71,5; 101,6; 126,8; 150; 175; 250; 400; 600; 1000 - - 2; 3

 

Благодаря широкому диапазону градации размеров в наборах можно сформировать любой требуемый рабочий или образцовый размер с точностью до 1 мкм. Соединение мер производится путем притирки (при размере блоков до 100 мм) или установкой стяжек. При притирке используется эффект прилипания благодаря силам поверхностного натяжения возникающего между отполированными гранями (13-14 класс шероховатости). При формировании блоков концевых мер необходимо минимизировать количество используемых плиток. Расчет количества необходимо проводить начиная с подбора меньших по размеру КМД. Также следует учитывать и линейное расширение металла при нагреве. Наибольший показатель у стальных КМД, составляющий 11,5-13 мкм на градус на метр. Для твердосплавных концевых мер данный показатель составляет 9,5 мкм на градус на метр. При эксплуатации плоскопараллельных концевых мер длины необходимо беречь поверхности от загрязнений, хранить в футлярах и использовать смазку для защиты от коррозии.

mekkain.ru


Смотрите также